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Qualidade do solo em áreas de mudança de uso da terra para cultivo da cana-de-açúcar no Centro-Sul do Brasil - bases para avaliação da sustentabilidade ambiental do etanol

Processo: 13/17581-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2013
Vigência (Término): 31 de março de 2016
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Carlos Clemente Cerri
Beneficiário:Maurício Roberto Cherubin
Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):14/16612-8 - Resposta de indicadores de qualidade do solo a mudança de uso da terra, BE.EP.DR
Assunto(s):Cana-de-açúcar   Sustentabilidade

Resumo

Os impactos ambientais causados pela mudança de uso da terra (MUT) convertendo-se áreas de vegetação nativa ou pastagem em áreas de cana-de-açúcar têm gerado questionamentos frente à sustentabilidade ambiental da produção de etanol brasileira. Nesse contexto, a qualidade do solo (QS), tem sido apontada com um dos principais indicadores para compor os protocolos de avaliação desses impactos nas áreas produtoras. Desta forma, o objetivo do projeto é avaliar os impactos da mudança do uso da terra (MUT) para cultivo da cana-de-açúcar na qualidade química e física do solo na região Centro-Sul do Brasil. Adicionalmente, pretende-se desenvolver um índice de qualidade do solo (IQS) para avaliação das áreas que foram convertidas em cana-de-açúcar visando à produção de etanol. O estudo será conduzido em três cronossequências de MUT, em que houve a conversão da vegetação nativa - pastagem - cana-de-açúcar nos municípios de Jataí - GO, Valparaíso - SP e Ipaussu - SP, região Centro-Sul do Brasil. Em cada área serão coletadas amostras de solo em nove locais em três profundidades (0-10; 10-20 e 20-30 cm). A partir das amostras coletadas, serão determinados em laboratório indicadores químicos (carbono orgânico, macro e micronutrientes e indicadores de acidez) e físicos (textura, densidade, porosidade, água disponível, resistência à penetração, condutividade hidráulica e agregação do solo). Indicadores biológicos (fauna edáfica (índices), diversidade e biomassa microbiana, atividade enzimática) serão obtidos de outros projetos desenvolvidos concomitantemente pelo grupo de pesquisa. Os indicadores de QS também serão avaliados utilizando o Soil Quality Test Kit. Serão inventariados todos os custos envolvidos na obtenção de cada indicador químico e físico, possibilitando calcular o cost-effectiveness dos mesmos em avaliações de QS. Inicialmente, os dados serão analisados utilizando à estatística univariada (estatística descritiva, análise de variância, teste de comparação de médias) visando analisar os impactos da MUT na qualidade química e física do solo. Posteriormente, utilizar-se-á a estatística multivariada (análise componentes principais e análise de fatores), visando fazer uma análise conjunta, envolvendo indicadores químicos, físicos e biológicos, e definir um conjunto mínimo de dados necessários para avaliar a QS. Por fim, considerando as cinco principais funções do solo, serão elaborados e comparados três IQS, calculados a partir de i) todos os indicadores avaliados, ii) indicadores presente no conjunto mínimo de dados e iii) indicadores obtidos através da utilização do Soil Quality Test Kit. Espera-se que os resultados gerados nesta pesquisa possam contribuir nas avaliações da sustentabilidade ambiental e orientar estratégias de mitigação dos impactos ambientais causados pela expansão do setor sucroenergético brasileiro.

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Pesquisas com apoio da FAPESP ganham Prêmio Tese de Destaque USP  

Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
OLIVEIRA, DENER M. S.; CHERUBIN, MAURICIO R.; FRANCO, ANDRE L. C.; SANTOS, AUGUSTO S.; GELAIN, JAQUELINI G.; DIAS, NAISSA M. S.; DINIZ, TATIANA R.; ALMEIDA, ALEXANDRE N.; FEIGL, BRIGITTE J.; DAVIES, CHRISTIAN A.; PAUSTIAN, KEITH; KARLEN, DOUGLAS L.; SMITH, PETE; CERRI, CARLOS C.; CERRI, CARLOS E. P. Is the expansion of sugarcane over pasturelands a sustainable strategy for Brazil's bioenergy industry?. RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, v. 102, p. 346-355, MAR 2019. Citações Web of Science: 4.
CHERUBIN, MAURICIO R.; FRANCO, ANDRE L. C.; GUIMARAES, RACHEL M. L.; TORMENA, CASSIO A.; CERRI, CARLOS E. P.; KARLEN, DOUGLAS L.; CERRI, CARLOS C. Assessing soil structural quality under Brazilian sugarcane expansion areas using Visual Evaluation of Soil Structure (VESS). SOIL & TILLAGE RESEARCH, v. 173, n. SI, p. 64-74, NOV 2017. Citações Web of Science: 15.
FRANCO, ANDRE L. C.; CHERUBIN, MAURICIO R.; CERRI, CARLOS E. P.; GUIMARAES, RACHEL M. L.; CERRI, CARLOS C. Relating the visual soil structure status and the abundance of soil engineering invertebrates across land use change. SOIL & TILLAGE RESEARCH, v. 173, n. SI, p. 49-52, NOV 2017. Citações Web of Science: 12.
DURIGAN, MARIANA REGINA; CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; DE CAMARGO, PLINIO BARBOSA; FERREIRA, JOICE NUNES; BERENGUER, ERIKA; GARDNER, TOBY ALAN; BARLOW, JOS; DOS SANTOS DIAS, CARLOS TADEU; SIGNOR, DIANA; DE OLIVEIRA JUNIOR, RAIMUNDO COSME; PELLEGRINO CERRI, CARLOS EDUARDO. Soil Organic Matter Responses to Anthropogenic Forest Disturbance and Land Use Change in the Eastern Brazilian Amazon. SUSTAINABILITY, v. 9, n. 3 MAR 2017. Citações Web of Science: 13.
TORMENA, CASSIO A.; KARLEN, DOUGLAS L.; LOGSDON, SALLY; CHERUBIN, MAURICIO R. Corn stover harvest and tillage impacts on near-surface soil physical quality. SOIL & TILLAGE RESEARCH, v. 166, p. 122-130, MAR 2017. Citações Web of Science: 15.
FRANCO, ANDRE L. C.; BARTZ, MARIE L. C.; CHERUBIN, MAURICIO R.; BARETTA, DILMAR; CERRI, CARLOS E. P.; FEIGL, BRIGITTE J.; WALL, DIANA H.; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C. Loss of soil (macro)fauna due to the expansion of Brazilian sugarcane acreage. Science of The Total Environment, v. 563, p. 160-168, SEP 1 2016. Citações Web of Science: 15.
DA SILVA OLIVEIRA, DENER MARCIO; PAUSTIAN, KEITH; DAVIES, CHRISTIAN ANDREW; CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; FRANCO, ANDRE LUIZ CUSTODIO; CERRI, CARLOS CLEMENTE; PELLEGRINO CERRI, CARLOS EDUARDO. Soil carbon changes in areas undergoing expansion of sugarcane into pastures in south-central Brazil. AGRICULTURE ECOSYSTEMS & ENVIRONMENT, v. 228, p. 38-48, JUL 15 2016. Citações Web of Science: 12.
TORMENA, CASSIO A.; KARLEN, DOUGLAS L.; LOGSDON, SALLY; CHERUBIN, MAURICIO R. Visual Soil Structure Effects of Tillage and Corn Stover Harvest in Iowa. Soil Science Society of America Journal, v. 80, n. 3, p. 720-726, MAY-JUN 2016. Citações Web of Science: 5.
CHERUBIN, MAURICIO R.; KARLEN, DOUGLAS L.; FRANCO, ANDRE L. C.; TORMENA, CASSIO A.; CERRI, CARLOS E. P.; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C. Soil physical quality response to sugarcane expansion in Brazil. Geoderma, v. 267, p. 156-168, APR 1 2016. Citações Web of Science: 22.
CHERUBIN, MAURICIO R.; KARLEN, DOUGLAS L.; CERRI, CARLOS E. P.; FRANCO, ANDRE L. C.; TORMENA, CASSIO A.; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C. Soil Quality Indexing Strategies for Evaluating Sugarcane Expansion in Brazil. PLoS One, v. 11, n. 3 MAR 3 2016. Citações Web of Science: 18.
CHERUBIN, MAURICIO R.; FRANCO, ANDRE L. C.; CERRI, CARLOS E. P.; KARLEN, DOUGLAS L.; PAVINATO, PAULO S.; RODRIGUES, MARCOS; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C. Phosphorus pools responses to land-use change for sugarcane expansion in weathered Brazilian soils. Geoderma, v. 265, p. 27-38, MAR 1 2016. Citações Web of Science: 18.
CHERUBIN, MAURICIO R.; KARLEN, DOUGLAS L.; FRANCO, ANDRE L. C.; CERRI, CARLOS E. P.; TORMENA, CASSIO A.; CERRI, CARLOS C. A Soil Management Assessment Framework (SMAF) Evaluation of Brazilian Sugarcane Expansion on Soil Quality. Soil Science Society of America Journal, v. 80, n. 1, p. 215-226, JAN-FEB 2016. Citações Web of Science: 12.
CHERUBIN, MAURICIO ROBERTO; CUSTODIO FRANCO, ANDRE LUIZ; PELLEGRINO CERRI, CARLOS EDUARDO; DA SILVA OLIVEIRA, DENER MARCIO; DAVIES, CHRISTIAN ANDREW; CERRI, CARLOS CLEMENTE. Sugarcane expansion in Brazilian tropical soils-Effects of land use change on soil chemical attributes. AGRICULTURE ECOSYSTEMS & ENVIRONMENT, v. 211, p. 173-184, DEC 15 2015. Citações Web of Science: 23.
FRANCO, ANDRE L. C.; CHERUBIN, MAURICIO R.; PAVINATO, PAULO S.; CERRI, CARLOS E. P.; SIX, JOHAN; DAVIES, CHRISTIAN A.; CERRI, CARLOS C. Soil carbon, nitrogen and phosphorus changes under sugarcane expansion in Brazil. Science of The Total Environment, v. 515, p. 30-38, MAY 15 2015. Citações Web of Science: 29.

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